Авиационные компасы

Понятие о земном магнетизме

Земной шар представляет собой постоянный магнит больших размеров, во­круг которого действует магнитное поле Земли.

Рис. 26. Силы земного магнетизма Рис. 27. Магнитное склонение

Состояние магнитного поля Земли характеризуется тремя основными пара­метрами: склонением, наклонением и напряженностью. В каждой точке Земли действует полная сила земного магнетизма (Т), направленная под углом к го­ризонту (рис. 26).

Сила Т может быть разложена на две составляющие: горизонтальную силу (Н) и вертикальную силу (Z). Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли устанавливает магнитную стрелку в направлении С—Ю. Величина гори­зонтальной составляющей непостоянна и меняется от максимального значения на экваторе до нуля на полюсах.

Рис. 28. Курсы вертолета

Магнитные меридианы проходят через магнитные полюса, они не совпадают с географиче­скими меридианами и расположены по отноше­нию к ним под некоторыми углами.

Магнитное склонение — угол, заключенный между магнитным и географическим меридиана­ми, измеряется в пределах от 0 до 180° и обоз­начается ∆М (рис. 27). AM бывает восточным и западным. Угол, который образует магнитная стрелка с горизонтальной плоскостью, называется углом магнитного наклонения, на полюсах он ра­вен 90°.

Явление земного магнетизма используется в авиационных магнитных компасах, которые позволяют определять магнитный курс полета вертолета (рис. 28).

Магнитный компас ки-13к

Магнитный жидкостный авиационный компас предназначен для измерения и выдерживания компасного курса вертолета; является дублирующим прибором и используется совместно с курсовой сис­темой ГМК-1А и при ее отказе КИ-13К установлен на каркасе фонаря кабины летчиков по продольной оси вертолета.

Принцип действия КИ-13К основан на использовании свойства свободно подвешенной системы магнитов устанавливаться в пло­скости магнитного меридиана.

Компас имеет чувствительный элемент, состоящий из двух по­стоянных магнитов, которые закреплены в картушке. Шкала кар­тушки равномерная в пределах от 0 до 360°, оцифровка через 30°, цена деления 5⁰. Для демпфирования колебаний картушки и умень­шения трения при повороте картушки стеклянный корпус прибора заполнен лигроином. В нижней части корпуса имеется девиационное устройство для устранения полукруговой девиации. Компас имеет индивидуальный подсвет шкалы.

Ошибки магнитного компаса

Девиация — основная методическая ошибка магнитного ком­паса. Собственное магнитное поле вертолета вызывает отклонение картушки компаса от магнитного меридиана на некоторый угол α. Этот угол отклонения картушки называется девиацией. Девиация компаса измеряется в градусах и условно обозначается ∆К (рис.29).

В результате девиации магнитный компас измеряет компасный курс (КК), который отличается от магнитного на величину девиа­ции:

∆К = МК—КК.

Магнитное поле вертолета, вызывающее ∆К, создается ферро­магнитными деталями конструкции вертолета и работой электро-радиооборудования. Ферромагнитные детали вертолета образуют «вертолетное железо», которое по магнитным свойствам условно делится на две группы: твердое железо; мягкое железо.

Т вердое железо, будучи намагничено, длительное время сохра­няет свой магнетизм. Твердое железо создает полукруговую девиацию, которая устраняется девиационным устройством компаса КИ-13К на четырех основных румбах 0°, 90°, 180э, 270°.

Полукруговая девиация при развороте вер­толета на 360° два раза меняет свой знак и два раза приходит к нулю, изменение про­исходит по синусоидальному закону.

Рис. 29. Девиация

магнитного компаса

Мягкое железо намагничивается пропорционально напряженности магнитного поля, и его магнетизм непостоянен. Мягкое железо образует четвертную девиацию, которая при развороте на 360° четыре раза меняет свой знак. Четвертная девиация для компаса КИ-13К не устраняется, а в составе остаточной девиации списывается на график поправок, который устанавливается в кабине экипажа и используется летчи­ком для учета поправки при отсчете магнитного курса вертолета по КИ-13К.

Постоянная девиация (установочная ошибка) компенсируется поворотом компаса в месте крепления. Она определяется алгебраи­ческим сложением остаточной девиации на румбах 0°, 90°, 180°, 270° и делением полученной суммы на четыре. Компенсирование постоянной девиации производится в том случае, если ∆К_уст будет больше ±2°. Допустимая установочная ошибка ∆К ±1°.

Прочие ошибки магнитного компаса

1. Северная поворотная ошибка — возникает в результате дей­ствия вертикальной составляющей силы земного магнетизма на магнитную систему компаса при кренах вертолета.

2. Увлечение картушки — возникает вследствие того, что лиг­роин дополнительно разворачивает картушку при выполнении ви­ража из-за наличия сил трения. При длительных виражах увлече­ние картушки может достигнуть скорости виража.

Увлечение картушки сильно искажает показания компаса, поэтому пользоваться КИ-13К во время виража весьма затруднительно.

После окончания разворота картушка устанавливается в тече­ние 20—30 с, причем необходимо брать средний отсчет.

Предполетная подготовка компаса КИ-13К и пользование им в полете

Перед полетом внешним осмотром проверить прибор (крепле­ние, чистоту и уровень лигроина). Проверить наличие в кабине графика девиации.

После выруливания на исполнительный старт, убедиться, что MK, снятый с КИ-13К и УГР-4УК, соответствует направлению оси ВПП с точностью ±2°.

КИ-13К используется в горизонтальном полете для дублирова­ния показаний курсовой системы ГМК-1А.

Устойчивая работа компаса обеспечивается при кренах верто­лета до 17°, поэтому виражи и развороты по КИ-13К выполнять с кренами не более 15°.

При отсутствии визуальной видимости, при наборе высоты или снижении заданный курс полета должен выдерживаться по указа­телям курсовой системы ГМК-1А. Девиационные работы по компа­сам должны производиться:

при возникновении у экипажа замечаний в правильности пока­заний курса;

после установки нового компаса;

после замены на вертолете двигателей, редуктора, других мас­сивных деталей конструкции;

не реже 1 раза в год (особенно при подготовке к ответственным заданиям и при перебазировании вертолета, связанном со значи­тельным изменением широты.

Выполнение девиационных работ производится штурманом зве­на (отряда) совместно с экипажем и специалистами по приборно­му оборудованию.

Распределение внимания командира вертолета при полете по приборам должно быть примерно следующим:

в наборе высоты:

АГБ-ЗК—ВР-10, АГБ-ЗК-УГР-4УК, ВД-10, АГБ-ЗК—>УС-450 и далее в таком же порядке:

в горизонтальном полете: АГБ-ЗК—>ВР-10, АГБ-ЗК—>УГР-4УК-ВД-10, АГБ-ЗК—УС-450 и далее в таком же порядке с периодическим контролем за режи­мом работы двигателей;

при выполнении виражей и разворотов: АГБ-ЗК (силуэт «самолетика» — шарик)—>-ВР-10, АГБ-ЗК—>УС-450, АГБ-ЗК—>УГР-4УК—>ВР-10 и далее в таком же порядке;

на планировании при заходе на посадку после 4-го разворота: АГБ-ЗК--УГР-4УК--ВР-10, АГБ-ЗК—УГР-4К--ВД-10--УС-450 и далее в таком же порядке.